專利名稱：吸流式空氣飛行船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水上飛船，即能克服水上的阻力，能在水面上飛行的吸流式空氣飛行船。
目前，現(xiàn)有的船只除氣墊船外，均在水中航行。一般的船只，吃水量大，采用螺旋推進(jìn)，存在效率低、阻力大、速度低、功能消耗嚴(yán)重等問題；另外，氣墊船結(jié)構(gòu)復(fù)雜、采用軟裙結(jié)構(gòu)，使它離水面不能過高，而且轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)復(fù)雜并用多臺(tái)的螺旋設(shè)備，才能起氣墊作用，存在功率大，速度慢，即不超200公里/小時(shí)，因此，在使用上有一定的局限性。
本發(fā)明為解決上述船只在水上行駛受水的阻力大，功能消耗嚴(yán)重、速度慢的問題，提供一種輕型高速的、能騰出水面的，吸流式空氣飛行船。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是船能以極高的速度在水面上飛行1、克服水的阻力；2、自身能產(chǎn)生升力；3、有強(qiáng)大動(dòng)力。解決的辦法是該飛行船，包括船體、船底、駕駛艙、座艙、艙門，特點(diǎn)是駕駛艙和座艙用玻璃鋼一次制造成型與玻璃鋼一次制造成型的船體固定，船身的前方為流線型，并在船體兩側(cè)和座艙的頂部分別設(shè)有兩套吸流式管狀的升力發(fā)生器，其管子的兩端是敞開的，供氣流通過，各發(fā)生器其管外均設(shè)有帶動(dòng)其內(nèi)的多葉風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其座艙頂部聯(lián)接的兩升力發(fā)生器尾部的外上表面上設(shè)有頂翼和與其對應(yīng)固定連接的兩立尾，其立尾上設(shè)有方向舵及與頂翼活動(dòng)連接的水平尾副翼，兩立尾的底部分別與座艙上的兩升力發(fā)生器后部外表面固定，所述的方向舵能產(chǎn)生船首左、右的轉(zhuǎn)彎力矩，水平尾副翼能產(chǎn)生一個(gè)船首的府仰力矩，為控制升力發(fā)生器其管內(nèi)的氣流的流速，用于調(diào)解船身的轉(zhuǎn)彎時(shí)的左右升力，故產(chǎn)生傾翻力矩，在其各管的噴出端設(shè)有升力調(diào)解板及調(diào)解板，調(diào)解板與其長管后端的機(jī)翼活動(dòng)相連，可調(diào)范圍為±45°度。
本發(fā)明的第一種升力發(fā)生器是由三個(gè)不同管徑的長型管子組成，并偏心安裝固定，即三個(gè)管子的底部互相套接，而上部相互之間留有一定的間隙區(qū)，并在管子的外上表面的縱向長度上、弦弧1米范圍內(nèi)設(shè)有數(shù)以萬計(jì)的吸氣孔，其吸氣孔的總面積的累計(jì)之合等于應(yīng)鉆孔面積的1/2～1/3，并與外界大氣相通，還在管子內(nèi)壁水平中心線上設(shè)有多個(gè)相互間隔的機(jī)翼并與其管壁固定，其內(nèi)的機(jī)翼的弦線同流進(jìn)的水平氣流之間的夾角為5°～7°，在管內(nèi)的三分之二處裝有多葉風(fēng)扇，通過軸承架、減速器與長管外部的座艙內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)相連；船體的首部為45°度傾斜角，與船體兩側(cè)連接的升力發(fā)生器其長管的前方設(shè)有吸氣口并向上45°度角；另種升力發(fā)生器也可由同徑的長管子構(gòu)成，為簡易型。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果如下1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，為整體制造，并采用輕型的玻璃鋼和鋁合金，使船體結(jié)構(gòu)緊湊，與鋼板結(jié)構(gòu)相比其重量減輕60％，在四個(gè)升力發(fā)生器尾部噴流的推力下，時(shí)速可達(dá)到350公里～450公里。2、由于在船體上設(shè)置了升力發(fā)生器，在沒有高速行駛之前，就產(chǎn)生了向上的升力，減少船體對水的壓力，直至水的阻力為零，因此可高速在水面上飛行；由于機(jī)翼采用分段縱向排列方式，使船體橫向即飛機(jī)的翼展變短，從而既能達(dá)到飛行的目的，又能減少升降場地，能在水中隨起隨落，不需要固定的機(jī)場，提高了安全性。3、又由于采用了飛機(jī)上的方向舵和水平尾副翼，使船體離開水面時(shí)，充分利用地面效應(yīng)(即水面效應(yīng)，在0.5M以內(nèi))，提高了船的升力、飛行穩(wěn)定性和靈活性，能使船體脫離水面0.2M以上飛行。
本發(fā)明的


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1的左視圖；圖4為本發(fā)明的升力發(fā)生器的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖5為圖4的A-A剖視圖；圖6為圖4的B-B剖視圖；圖7為升力發(fā)生器的右視圖；圖8為另種升力發(fā)生器的結(jié)構(gòu)圖；結(jié)合上述附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述參見上述附圖1～8，本飛行船全部采用玻璃鋼成型技術(shù)，船體長16.5M、船高4M、船寬4.5M，空重6000Kg，總起飛重量10000Kg，載客人數(shù)20人，載貨物重量1000Kg，航速在70公里/小時(shí)，船體基本離開水面，航速在100公里/小時(shí)時(shí)，船體8飛離水面0.2M以上，航程為1000公里，整個(gè)飛行船表面涂有耐高溫涂漆，預(yù)防與空氣磨擦發(fā)熱，損壞材料表面，船體8和船底9及甲板和支撐骨架、機(jī)座用玻璃鋼一次制作成型，駕駛艙2、艙門25和座艙7用玻璃鋼制作成型后，用螺栓和膠同船體8聯(lián)結(jié)在一起；為使該船能飛行，在船體8兩側(cè)和座艙7頂部聯(lián)接的管狀的四個(gè)升力發(fā)生器1、6，用螺栓和膠與其聯(lián)接固定在一起，頂翼18和兩立尾17同船體8固定聯(lián)接在一起，方向舵19同立尾17軸活動(dòng)聯(lián)接，座艙7頂部的兩升力發(fā)生器1上的兩立尾17與頂翼18固定連接；四個(gè)升力發(fā)生器各自配有渦輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)16(轉(zhuǎn)速為20000轉(zhuǎn)/分，總馬力為1200馬力)，同船體8用螺栓固定聯(lián)接，渦輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)16與對輪E和離合器G與減速器13軸聯(lián)接，并帶動(dòng)與其聯(lián)接的各升力發(fā)生器內(nèi)的多葉風(fēng)扇12轉(zhuǎn)動(dòng)，水平尾副翼20同頂翼18軸活動(dòng)連接，水平尾副翼20能上、下擺動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)船首的府仰力矩，升力調(diào)解板21、22同升力發(fā)生器1、6其長管尾端對應(yīng)活動(dòng)連接，并能左、右擺動(dòng)控制管內(nèi)的氣流的流速，用于調(diào)解船身轉(zhuǎn)彎時(shí)的左右升力，調(diào)解板23同其長管后端的機(jī)翼5軸活動(dòng)連接，可調(diào)范圍±45°度角，故產(chǎn)生傾翻力矩；所述的升力發(fā)生器均由三個(gè)不同管徑管子組成可采用鋁合金材料，并進(jìn)行偏心安裝，使管子內(nèi)壁上方產(chǎn)生間隙區(qū)(如圖4)，并在管子的外上部鉆有數(shù)以萬計(jì)的吸氣孔24與外界大氣相通，吸氣孔24的總面積的累計(jì)之合等于應(yīng)鉆孔面積的1/2為合適，長管的兩端是敞開的，供氣流通過。在管子內(nèi)壁水平方向上安裝了機(jī)翼5并與管壁固定連接，機(jī)翼的弦線同流進(jìn)的水平氣流之間的夾角為+5°，在長管內(nèi)部縱向三分之二處裝有三級多葉風(fēng)扇12，它通過風(fēng)扇軸11固定在其內(nèi)的軸架10、14上，三級多葉風(fēng)扇12，再通過減速器13由長管外部的渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)16帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為210～270M/秒，各渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)16均裝在座艙7里。
飛行的原理氣流由四個(gè)升力發(fā)生器1、6的前端被高速吸進(jìn)，又在長管的另一端噴出，在長管內(nèi)形成高速、均勻、穩(wěn)定的氣體流場。而且高速氣流從管內(nèi)的機(jī)翼5上、下方驚過，在機(jī)翼5的上表面形成了負(fù)壓，使機(jī)翼5的上、下方產(chǎn)生氣壓差，即產(chǎn)生了升力。由于長管內(nèi)流動(dòng)的氣體是高速、穩(wěn)定、均勻的氣體流場是直線運(yùn)動(dòng)的，這就形成了射流。根據(jù)流體定律，氣體流速增加，對管壁的壓力減小，這就使管內(nèi)的間隙區(qū)氣壓形成負(fù)壓。由于這一間隙區(qū)內(nèi)的無數(shù)吸氣孔24與外界大氣相通，這就使管外部的上表面的外界空氣被高速吸進(jìn)管內(nèi)，同管內(nèi)高速流動(dòng)的氣體一起流動(dòng)并噴出管外，由于其長管外上表面的空氣被吸進(jìn)管內(nèi)，這樣在其長管的外表面就形成了負(fù)壓區(qū)。而長管外部下半部分因沒鉆孔，產(chǎn)生正壓，即升力，就在長管的外上表面的空氣通過小吸氣孔24，高速氣流被吸進(jìn)管內(nèi)時(shí)，氣體必然會(huì)對長管的下半部分產(chǎn)生一個(gè)反作用力，即產(chǎn)生升力。長管的機(jī)翼5產(chǎn)生的升力，長管外部上表面產(chǎn)生的負(fù)壓區(qū)高速氣流通過吸氣孔24向管內(nèi)吸進(jìn)時(shí)對長管下半部產(chǎn)生的反作用力，構(gòu)成了管狀的升力發(fā)生器的總合升力。另外船體8兩側(cè)的升力發(fā)生器6其長管的前方吸氣口3是向上45°，這也是升力源。因此，該船能貼近水面飛行，可借水面效應(yīng)增加升力，另外它脫開水面效應(yīng)也可飛行。
本發(fā)明另種升力發(fā)生器1′是用一種管徑的場型管子構(gòu)成的簡易的發(fā)生器，其它設(shè)結(jié)構(gòu)與上述的升力發(fā)生器均相同。
該飛行船適用于海上巡邏、水上運(yùn)輸、緊急救護(hù)、科學(xué)考察、海上勘探、旅游及軍用等。
權(quán)利要求
1.吸流式空氣飛行船，它包括船體(8)、船底(9)、駕駛艙(2)、座艙(7)、艙門(25)，其特征在于駕駛艙(2)和座艙(7)用玻璃鋼一次制造成型并與用玻璃鋼一次制造成型的船體(8)固定，船身的前方為流線型，并在船體(8)兩側(cè)和座艙(7)的頂部分別設(shè)有兩套吸流式管狀的升力發(fā)生器(1、6)，其管子的兩端是敞開的，供氣流通過，各升力發(fā)生器其管外均設(shè)有與其連接的發(fā)動(dòng)機(jī)(16)，在座艙(7)頂部聯(lián)接的兩升力發(fā)生器(1)尾部的外上表面設(shè)有頂翼(18)和與其固定連接的立尾(17)，立尾(17)上設(shè)有方向舵(19)及與頂翼(18)活動(dòng)連接的水平尾副翼(20)，方向舵(19)的左、右擺動(dòng)能產(chǎn)生船首左、右轉(zhuǎn)彎力矩，水平尾副翼(20)上、下擺動(dòng)能產(chǎn)生一個(gè)船首的上、下府仰力矩，兩立尾(17)的底部分別與座艙(7)頂部的兩升力發(fā)生器(1)后部外表面固定；另外，為控制管內(nèi)氣流的流速，調(diào)解船身轉(zhuǎn)彎時(shí)的左、右升力，即產(chǎn)生傾翻力矩，在各升力發(fā)生器(1、6)的氣流噴出端設(shè)有升力調(diào)節(jié)板(21、22)及調(diào)解板(23)，調(diào)解板(23)與升力發(fā)生器(1、6)后端的機(jī)翼(5)活動(dòng)相連，可調(diào)范圍為±45°度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸流式空氣飛行船，其特征在于所述的各升力發(fā)生器(1、6)是由三個(gè)不同管徑的長型管子組成，并偏心安裝固定，即三個(gè)管子的底部互相套接，而上部相互之間留有一定的間隙區(qū)，并在其管子上外表面的縱向長度上、弦弧1米范圍內(nèi)設(shè)有數(shù)以萬計(jì)的吸氣孔(24)，并與外界大氣相通，還在管子內(nèi)壁水平中心線上設(shè)有多個(gè)相互間隔的機(jī)翼(5)并與其管壁固定，在管內(nèi)的三分之二處裝有多葉風(fēng)扇(12)，通過軸承架(10)、減速器(13)與長管外部的發(fā)動(dòng)機(jī)(16)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸流式空氣飛行船，其特征在于另種各升力發(fā)生器(1′)是由同徑的長型管子構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸流式空氣飛行船，其特征在于各升力發(fā)生器(1、6)上的吸氣孔(24)的總面積的累計(jì)之合等于應(yīng)鉆孔面積的1/2～1/3，其內(nèi)機(jī)翼(5)的弦線同流進(jìn)的水平氣流之間的夾角為5°～7°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸流式空氣飛行船，其特征在于船體(8)的首部為45°度傾斜角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸流式空氣飛行船，其特征在于與船體兩側(cè)連接的升力發(fā)生器(6)其長管的前方設(shè)有吸氣口(3)，并向上45°度角。
全文摘要
本發(fā)明公開一種吸流式空氣飛行船,屬于水上飛船。主要特征是在駕駛艙和座艙用玻璃鋼一次制造成型并與玻璃鋼的船體固定,船身的前方為流線型,在船體兩側(cè)和座艙的頂部分別設(shè)有吸流式管狀升力發(fā)生器、頂翼及船身前方的大斜面,產(chǎn)生升力之和,使船離開水面飛行。該船既能在水面上航行又能離開水面低空飛行,可隨時(shí)起飛和降落,不用專用機(jī)場,是一種輕型和高速的,適用于海上巡邏、救護(hù)、旅游等飛行船。
文檔編號(hào)B64C35/02GK1216279SQ97123358
公開日1999年5月12日 申請日期1997年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月8日
發(fā)明者佟士俊 申請人:佟士俊